關(guān)于心電、腦電、肌電、眼電等各種生物微弱電信號采集電路

ID:668004 · 發(fā)表于 2023-4-2 08:54

心電、腦電、肌電、眼電等各種生物電信號都是uV級別的，在電路中怎么把這些微弱的信號采集出來經(jīng)過電路處理后來判斷身體狀況？我們知道電路中一個干擾、噪聲、紋波都可以達到幾十甚至上百個mV，這樣一來有用的信號不是一個數(shù)量級都被干擾信號淹沒了。
1.那么針對uV級別信號的采集，采集電路或者運放的信噪比、直流偏置、失調(diào)電壓等就顯得非常重要，除了考慮到的這幾點到的，采集這種微弱信號還有哪些需要注意的地方？

2.這種信號的采集是不是一定得用外置的放大電路？能不能用一些國產(chǎn)的內(nèi)置PGA的MCU直接差分信號的采集放大？ADI的芯片太貴了不適合我們的產(chǎn)品應(yīng)用
3.圖中兩個電路，哪個電路更合適用來采集這種微弱的信號？歡迎大家推薦更簡潔、可靠、實用的電路

ID:1063163 · 發(fā)表于 2023-4-2 19:41

30年前，我們?yōu)榇髮W(xué)的一個設(shè)備做了這樣一個放大器。無需特殊芯片，使用最大供電電壓即可，防止信號失真。該頻段的運算放大器的固有噪聲和外部干擾（例如50 Hz）很容易通過計算機進行數(shù)字信號處理來抑制。
一個更大的問題是從皮膚上去除電勢的電極。由于人體皮膚的濕度、鹽度和 PH 值不斷變化（他是 LIVE!!），據(jù)我所知，電極極化的“中和”問題至今仍在處理中。
我們使用“非極化”電極和特殊凝膠。這是某人的發(fā)明（不是我們的大學(xué)）。用鈦、不銹鋼或鎳代替這些電極會導(dǎo)致系統(tǒng)因放大器的偏置過載而發(fā)生故障。

我為我的語言道歉 - 計算機翻譯并不完美。

ID:645485 · 發(fā)表于 2023-4-2 20:28

EdwardTsapiev 發(fā)表于 2023-4-2 19:41
30年前，我們?yōu)榇髮W(xué)的一個設(shè)備做了這樣一個放大器。無需特殊芯片，使用最大供電電壓即可，防止信號失真。 ...

GPT?

ID:236035 · 發(fā)表于 2023-4-3 10:20

1涉足未知領(lǐng)域，一定要有參考，比如業(yè)界領(lǐng)先產(chǎn)品，不能憑空亂想；
2對于小信號，一般用調(diào)制信號，交流放大，以規(guī)避背景噪聲；
3由第二點可知，你的方案圖均不適合。

ID:668004 · 發(fā)表于 2023-4-5 11:46

EdwardTsapiev 發(fā)表于 2023-4-2 19:41
30年前，我們?yōu)榇髮W(xué)的一個設(shè)備做了這樣一個放大器。無需特殊芯片，使用最大供電電壓即可，防止信號失真。 ...

這位兄弟博學(xué)

ID:668004 · 發(fā)表于 2023-4-5 11:50

ly1972001 發(fā)表于 2023-4-3 10:20
1涉足未知領(lǐng)域，一定要有參考，比如業(yè)界領(lǐng)先產(chǎn)品，不能憑空亂想；
2對于小信號，一般用調(diào)制信號，交流放大 ...

是的感謝提醒是那樣的思路

ID:821429 · 發(fā)表于 2023-4-6 16:26

很感興趣微小信號放大，看了上面內(nèi)容

之前檢測超聲波信號，主要用了有源濾波電路，確實特定頻率信號比直流信號容易檢測

ID:668004 · 發(fā)表于 2023-4-12 18:47

liixaofei5 發(fā)表于 2023-4-6 16:26
很感興趣微小信號放大，看了上面內(nèi)容
之前檢測超聲波信號，主要用了有源濾波電路，確實特定頻率信號 ...

直流怎么反而不好監(jiān)測啊！

ID:1071548 · 發(fā)表于 2023-4-13 18:22

第二個更加合適，對于那些噪聲干擾，你可以設(shè)計帶通和帶阻濾波器，用運放和電容電阻就可以了，對于生物電信號的放大，可以選用搞輸入組抗的放大器，AD620運放蠻好用的。也有一些專門針對這些信號采集設(shè)計的芯片，像ADS1292和ADS1298。用外置放大可以對信號進行初步處理，減小干擾，在送到CPU可以加快處理速度，而且外置濾波我個人覺得比數(shù)字濾波好用。不是很懂，但是希望有用，不過對于國內(nèi)的MCU我不懂

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